一种基于报警保护的可燃气体检测报警系统的制作方法

本发明涉及一种报警系统，具体是指一种基于报警保护的可燃气体检测报警系统。

背景技术：

燃气的普及提高了人们的生产效率、生活质量。但是在使用燃气的过程中，因燃气泄漏、废气等原因造成的燃气爆炸、中毒等意外事故时有发生，给人们的生命和财产安全带来了严重的威胁。因此，安全使用燃气一直是燃气主管部门工作的重中之重。气敏传感器能够有效的检测出待检气体在环境中的存在情况，其通过接口电路组成检测报警系统，当发生燃气泄露时可以及时的报警，避免意外事故的发生。然而现有的燃气报警系统的灵敏度较低，无法起到很好的警示作用。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有的燃气报警系统误动作率较高的缺陷，提供一种基于报警保护的可燃气体检测报警系统。

本发明的目的通过下述技术方案现实：一种基于报警保护的可燃气体检测报警系统，主要由控制芯片u3，三极管vt1，气敏传感器q，浪涌保护电路，p极与控制芯片u3的2y管脚相连接、n极与三极管vt1的基极相连接的二极管d5，n极与控制芯片u3的2a管脚相连接、p极经电阻r6后与控制芯片u3的1y管脚相连接的二极管d4，正极与控制芯片u3的1a管脚相连接、负极与三极管vt1的发射极相连接的电容c5，n极与控制芯片u3的vss管脚相连接、p极与电容c5的正极相连接的二极管d3，与二极管d3相并联的电阻r5，一端与气敏传感器q的b端相连接、另一端经电阻r4后与电容c5的负极相连接的电位器r3，串接在三极管vt1的集电极和浪涌保护电路之间的报警器bl，分别与气敏传感器q的a端、控制芯片u3的vss和控制芯片u3的vdd管脚相连接的电源电路组成；所述控制芯片u3的vss管脚与气敏传感器q的f1端相连接，其1b管脚与电位器r3的控制端相连接，vdd管脚与气敏传感器q的f2端相连接，其2b管脚与二极管d4的p极相连接；所述三极管vt1的发射极与控制芯片u3的vdd管脚相连接；所述浪涌保护电路还与电源电路相连接。

所述浪涌保护电路包括二极管d101，负极与二极管d101的p极相连接、正极与气敏传感器q的a端相连接的电容c101，与电容c101相并联的电阻r101，一端与二极管d101的p极相连接、另一端经电阻r103后接地的电阻r102，正极与二极管d101的n极相连接、负极接地的电容c102，与电容c102相并联的电阻r104，p极与二极管d101的n极相连接、n极接电源的二极管d102，与二极管d102相并联的电阻r105，以及正极与二极管d101的n极相连接、负极接地的电容c103；所述二极管d101的n极经报警器bl后与三极管vt1的集电极相连接。

所述电源电路由变压器t，二极管整流器u1，熔断器fu，单向晶闸管vs，n极与二极管整流器u1的负极输出端相连接、p极经电阻r1后与单向晶闸管vs的控制端相连接的稳压二极管d1，正极与单向晶闸管vs的控制端相连接、负极与二极管整流器u1的正极输出端相连接的电容c1，与电容c1相并联的电阻r2，串接在稳压二极管d1的n极和单向晶闸管vs的p极之间的熔断器fu，以及分别与单向晶闸管vs的p极和n极相连接的滤波稳压电路组成；所述单向晶闸管vs的n极与电容c1的负极相连接；所述二极管整流器u1的输入端则与变压器t的副边电感线圈的同名端和非同名端相连接；所述变压器t的原边电感线圈形成电源输入端；所述滤波稳压电路同时与气敏传感器q的f1端和f2端相连接。

所述滤波稳压电路由三端稳压器u2，正极与单向晶闸管vs的p极相连接、负极与单向晶闸管vs的n极相连接的电容c2，p极与电容c2的正极相连接、n极与电容c2的负极相连接的二极管d2，以及正极与二极管d2的p极相连接、负极经电容c4后与三端稳压器u2的out管脚相连接的电容c3组成；所述三端稳压器u2的in管脚分别与单向晶闸管vs的p极和气敏传感器q的a端相连接，其gnd管脚分别与电容c3的负极和电容c2的负极相连接，其out管脚则与气敏传感器q的f1端相连接；所述二极管整流器u1的正极输出端与气敏传感器q的f2端相连接。

所述三端稳压器u2为7805稳压芯片，控制芯片u3为cd5001集成芯片。

本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果：

(1)本发明在可燃气体的浓度过高时发出报警声，其灵敏度很高，可以有效的起到警示作用；同时本发明可以根据不同环境来调节可报警阀值，从而满足在不同环境使用的需要。

(2)本发明具有过压保护功能，当现出过电压时可以自动切断电源，从而保护电子元件不被过电压损坏。

(3)本发明的浪涌保护电路可以消除系统中出现的浪涌电压，从而保护报警器不被浪涌电压损坏。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的浪涌保护电路的结构图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。

实施例

如图1所示，本发明主要由控制芯片u3，三极管vt1，气敏传感器q，电阻r5，电位器r3，电阻r4，电阻r6，电容c5，二极管d3，二极管d4，二极管d5，报警器bl，浪涌保护电路以及电源电路组成。

二极管d5的p极与控制芯片u3的2y管脚相连接，n极与三极管vt1的基极相连接。二极管d4的n极与控制芯片u3的2a管脚相连接，p极经电阻r6后与控制芯片u3的1y管脚相连接。电容c5的正极与控制芯片u3的1a管脚相连接，负极与三极管vt1的发射极相连接。二极管d3的n极与控制芯片u3的vss管脚相连接，p极与电容c5的正极相连接。电阻r5与二极管d3相并联。电位器r3的一端与气敏传感器q的b端相连接，另一端经电阻r4后与电容c5的负极相连接。报警器bl串接在三极管vt1的集电极和浪涌保护电路之间。所述浪涌保护电路还与气敏传感器q的a端相连接。电源电路分别与气敏传感器q的a端，控制芯片u3的vss和控制芯片u3的vdd管脚相连接。所述控制芯片u3的vss管脚与气敏传感器q的f1端相连接，其1b管脚与电位器r3的控制端相连接，vdd管脚与气敏传感器q的f2端相连接，其2b管脚与二极管d4的p极相连接；所述三极管vt1的发射极与控制芯片u3的vdd管脚相连接。

该控制芯片u3，电容c5，电阻r6以及二极管d4共同组成一个多谐振荡器；该多谐振荡器可以根据检测到的可燃气体浓度输出相应的振荡信号。该三极管vt1和二极管d5则形成一个晶体管开关电路，其利用了晶体管的灵敏开关特性，从而可以迅速的导通或截止。本发明的控制芯片u3采用cd5001集成芯片，其灵敏度很高，同时结合了三极管vt1的灵敏特性可以极大的提高本发明的灵敏度，使本发明可以有效的起到警示作用。电容c5的容值为47μf，电阻r6的阻值为15kω，二极管d4的型号为1n4001。二极管d5的型号为1n457，三极管vt1的型号为9013。

所述电源电路由变压器t，二极管整流器u1，熔断器fu，单向晶闸管vs，n极与二极管整流器u1的负极输出端相连接、p极经电阻r1后与单向晶闸管vs的控制端相连接的稳压二极管d1，正极与单向晶闸管vs的控制端相连接、负极与二极管整流器u1的正极输出端相连接的电容c1，与电容c1相并联的电阻r2，串接在稳压二极管d1的n极和单向晶闸管vs的p极之间的熔断器fu，以及分别与单向晶闸管vs的p极和n极相连接的滤波稳压电路组成；所述单向晶闸管vs的n极与电容c1的负极相连接；所述二极管整流器u1的输入端则与变压器t的副边电感线圈的同名端和非同名端相连接；所述变压器t的原边电感线圈形成电源输入端；所述滤波稳压电路同时与气敏传感器q的f1端和f2端相连接。

进一步的，所述滤波稳压电路由三端稳压器u2，正极与单向晶闸管vs的p极相连接、负极与单向晶闸管vs的n极相连接的电容c2，p极与电容c2的正极相连接、n极与电容c2的负极相连接的二极管d2，以及正极与二极管d2的p极相连接、负极经电容c4后与三端稳压器u2的out管脚相连接的电容c3组成；所述三端稳压器u2的in管脚分别与单向晶闸管vs的p极和气敏传感器q的a端相连接，其gnd管脚分别与电容c3的负极和电容c2的负极相连接，其out管脚则与气敏传感器q的f1端相连接；所述二极管整流器u1的正极输出端与气敏传感器q的f2端相连接。

该稳压二极管d1，电阻r1，电阻r2，电容c1以及单向晶闸管vs共同组成一个过压保护电路。当现出过电压时，稳压二极管d1的p极和n极之间的电压达到8v，稳压二极管d1呈现低阻抗状态，立即触发单向晶闸管vs导通，短路电流瞬间将熔断器fu熔断，从而切断电源。该稳压二极管d1的型号为cw136，电阻r1的阻值为100ω，电阻r2的阻值为220ω，电容c1的容值为0.01μf，单向晶闸管vs的型号为3ct1。

该变压器t可输出6v电压，二极管整流器u1由4个1n4001二极管桥接而成，三端稳压器u2为7805稳压芯片，电容c2的容值为200μf，二极管d2的型号为1n4003，电容c3的容值为0.33μf，电容c4的容值为0.1μf。气敏传感器q可以根据可燃气体的浓度来调整其a端和b端之间的阻值，其采用qm-n5型气敏传感器。电位器r3通过调节不同的阻值来使本发明实现在不同的可燃气体浓度下报警，从而使本发明适用于不同的场合，该电位器的最大阻值为2.2kω，电阻r4的阻值为1kω，电阻r5的阻值为1mω，二极管d3的型号为1n4001。

如图2所示，所述浪涌保护电路包括二极管d101，负极与二极管d101的p极相连接、正极与气敏传感器q的a端相连接的电容c101，与电容c101相并联的电阻r101，一端与二极管d101的p极相连接、另一端经电阻r103后接地的电阻r102，正极与二极管d101的n极相连接、负极接地的电容c102，与电容c102相并联的电阻r104，p极与二极管d101的n极相连接、n极接5v电源的二极管d102，与二极管d102相并联的电阻r105，以及正极与二极管d101的n极相连接、负极接地的电容c103；所述二极管d101的n极经报警器bl后与三极管vt1的集电极相连接。

当电网中出现浪涌脉冲干扰时，电压经电容c101耦合，再经电阻r102和电阻r103分压，二极管d101整流后输出，电容c102为高频旁路电容，二极管d102为钳位二极管，该二极管d102可以防止电压过高而损坏报警器bl。其中，该电阻r101的阻值为820kω，电阻r102的阻值为150kω，电阻r103的阻值为7.5kω，电阻r104的阻值为6.8kω，电阻r105的阻值为56kω，电容c101和电容c102的容值均为1000pf，电容c103的容值为10μf，二极管d102和二极管d101的型号均为1n4148。

当市电输入进来后，由变压器t变压，二极管整流器u1，电容c2、电容c3以及电容c4滤波，三端稳压器u2稳压后得到6v平顺的直流电提供给后续的电路。当环境的可燃气体浓度很低或没有时，气敏传感器q的a端和b端之间的阻值很大，这时电位器r3两端的电压很小，控制芯片u3的1b管脚的电压很低，多谐振荡器不起振，三极管vt1截止，报警器bl不工作。当环境的可燃气体浓度升高时，气敏传感器q的a端和b端之间的阻值变小，电位器r3两端的电压则升高，输入到控制芯片u3的1b管脚的电压也升高，当控制芯片u3的1b管脚的电压达到其内部转换电压时，本发明设置为3v，多谐振荡器起振，其2y管脚输出振荡信号使二极管d5和三极管vt1均导通，从而使报警器bl报警。

如上所述，便可很好的实现本发明。